ja>YiFeiBot |
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| − | [[Image:Robot_Arm_Over_Earth_with_Sunburst_-_GPN-2000-001097.jpg|thumb|right|200px|宇宙から撮影した可視光部分の太陽放射(PD NASA)]]
| + | solar radiation |
| − | [[Image:The Sun.jpg|thumb|right|200px|地上から撮影した可視光部分の太陽放射]]
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| − | '''太陽放射'''（たいようほうしゃ）とは、[[太陽]]が出す[[放射エネルギー]]のこと。'''日射'''とも呼ばれる。特に[[電磁波]]の放射を指すことが多い。太陽放射の[[スペクトル]]から、太陽の[[黒体]]放射温度は約5800 [[ケルビン|K]]と見積もられる。太陽放射の約半分は[[電磁スペクトル]]でいう[[可視光線]]であり、残り半分は[[赤外線]]や[[紫外線]]が占める[https://web.archive.org/web/20070929100134/http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/041.htm#121]。[[光]]とも呼ばれるこれら3つの[[電磁波]]が太陽放射の大部分を占めるため、太陽放射により放出される電磁波のことを'''[[太陽光]]'''とも言う。
| + | 太陽からは電磁波と微粒子が放射されている。電磁波は可視光のほかにγ線，X 線，紫外線，赤外線および電波を含む。太陽から放射される電磁波の総エネルギーは毎秒 3.8×10<sup>33</sup>erg で，波長 0.47 μm のところに最大がある。 |
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| − | 太陽放射は主に、[[日射計]]や[[日照計]]で観測・測定される。
| + | 地球の距離で受けるエネルギーは毎分 1cm<sup>2</sup>あたり 1.95calでその約半分が大気を通って地表に達する。 |
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| − | == 太陽放射のメカニズム ==
| + | 太陽から放射される電波については，おもに静かな太陽からほぼ定常的に放射される成分，黒点と関連してゆっくり変化する成分および短時間で強度が急増し数分から数時間の寿命のバーストなどに分けられる。太陽からは電磁波のほかに陽子や電子などの荷電粒子も高速度で放出され，太陽プラズマ ([[太陽風]]) と呼ばれている。 |
| − | 太陽から[[電磁波]]が放射される仕組みは以下のとおりである。
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| − | <!--以下「[[太陽光]]」 2007年3月16日 (金) 22:19の版よりカット・アンド・ペースト。一部改変。-->
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| − | # 太陽中心部で[[水素]]の[[原子核融合|核融合]]がおこり、[[ガンマ線]]が発生する。
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| − | # 太陽中心部では1500万Kという高温のために[[電子]]や[[陽子]]が固定されずに飛び交っており、これらがガンマ線の直進を阻害するため外に放射されない。
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| − | # 直進を阻害された[[ガンマ線]]は近くのガスに吸収されて[[エックス線]]として放出されるが、エックス線も電子や陽子に直進を阻害される。
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| − | # 再びガスに吸収され放出される事を繰り返し、だんだんと[[波長]]が長い電磁波に変わっていく。[[紫外線]]や、それより波長が長い[[可視光線]]、[[赤外線]]に変わると、外側部（光球）に到達できるようになり太陽光として放たれる。
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| − | <!--ここまで-->
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| − | === 太陽放射の組成 ===
| + | *[[太陽]] |
| − | [[Image:MODIS ATM solar irradiance.jpg|thumb|400px|地表面と地球大気表面における太陽放射スペクトルの比較]]
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| − | 太陽放射のうち、ほぼ全てを光が占めるが、そのほかの放射も微量ある。前述のとおり、核融合によって発生したガンマ線・エックス線はほとんどが外に放射されず波長が伸びていくが、ごく微量は外側部に到達し、放射されている。また、核融合や太陽フレアなどによって[[粒子]]や[[粒子線]]も発生し、放射されている。
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| − | ただし、地表に到達する太陽放射は、大気の成分による吸収により組成が少し変わり、紫外線が減少するなどする。
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| − | ; 太陽からの放出時における太陽放射の組成
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| − | * [[ガンマ線]] - ごく微量
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| − | * [[エックス線]] - ごく微量
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| − | * [[紫外線]](~0.4μm) - 約7%
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| − | * [[可視光線]](0.4μm~0.7μm) - 約47%
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| − | * [[赤外線]](0.7μm~100μm) - 約46%
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| − | * [[電波]](100μm~) - ごく微量
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| − | * [[ニュートリノ]] - 核融合によって発生するニュートリノ（[[太陽ニュートリノ]]）は、電子や陽子などに直進を阻害されないため、ほぼ全て外に放射されており、地球にも到達している。 | |
| − | このほか、[[アルファ線]]、[[ベータ線]]、[[電子]]、[[ヘリウム]][[原子核]]、[[陽子]]などが太陽フレアなどによって発生する。
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| − | == 太陽定数 ==
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| − | [[ファイル:Solar-cycle-data.png|thumb|300px|太陽定数の変化]]
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| − | {{main|太陽定数}}
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| − | 太陽定数とは、[[地球]]の大気表面に垂直に入射する単位面積当たりの太陽放射の量である。これは[[可視光線]]だけではなく、あらゆる[[波長]]の[[電磁波]]を全て含めた値である。[[人工衛星]]の測定によれば、太陽定数は1[[平方メートル]]あたり約'''1366'''[[ワット|W]]である<ref>{{cite web | title=Construction of a Composite Total Solar Irradiance (TSI) Time Series from 1978 to present | url=http://www.pmodwrc.ch/pmod.php?topic=tsi/composite/SolarConstant |accessdate=2005年10月5日 }}</ref> 。この値は、数年~数十年の長期的な周期で多少変動しているほか、約27日周期の太陽[[黒点]]の活動によっても変化する。この変化は0.1%程度であり、地球の平均気温に与える影響は0.1～0.2℃程度である<ref name="NASA_SolarIrrad">[http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/solar_variability.html Solar Variability: Striking a Balance with Climate Change, NASA,05.07.2008]</ref>。
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| − | 太陽から見た地球の[[角直径]]は1/11,000ラジアンなので、[[立体角]]は1/154,000,000ステラジアンとなる。このことから、太陽が放出しているエネルギーの総量は約'''3.37 × 10<sup>26</sup>'''Wと見積もることができる<ref>{{cite web | title=太陽 って どんな星？ | url=http://www.palette.furukawa.miyagi.jp/space/sun.html |accessdate=2007年4月9日 }}</ref> 。
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| − | == 太陽放射と地球の気候 ==
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| − | [[Image:Solar irradiance spectrum 1992.gif|thumb|250px|地球の大気表面における太陽放射のスペクトル]]
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| − | {{see also|日照}}
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| − | 太陽が[[地平線]]よりも上にあるとき（日中）、太陽放射は日照や日射として地表に届く。太陽放射のほとんどは太陽から直接地球に降り注ぐため、太陽高度が[[地表]]に届く太陽放射の量を左右する。そのため、[[時間]]、[[季節]]、[[緯度]]によってその量は異なる。また、[[雲]]や[[エアロゾル]]、[[大気]]の成分などは、太陽放射を反射・吸収するほか、散乱によっても量が変わる。このうち残った太陽放射が地表面や地表面にある物体、生物などに降り注ぐことになる。地表への太陽放射は[[気温]]を上昇させるが、最高気温が正午を過ぎた午後を中心に観測されるなど、気温の変動は太陽放射以外のさまざまな要因によっても左右される。
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| − | 地球へ届く太陽放射の量は、太陽と地球との距離の二乗に反比例し、この距離が遠くなるほど太陽放射の量は少なくなる。地球の軌道は楕円なので, 太陽と地球の距離は1年間の間でも変化する([[近点・遠点]])。また, 地球の[[軌道 (力学)|軌道]]や[[赤道傾斜角]]は時間とともに少しずつ変化しており、変化の幅は軌道においては5%程度、赤道傾斜角においては2.4度程度ある。これらの変化に伴い、数万年から数百万年の複雑な周期で地球への太陽放射も440W/m<sup>2</sup>～540W/m<sup>2</sup>（北緯65度における値）と大きく変化している（[[ミランコビッチ・サイクル]]参照）。
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| − | 地球に届いた太陽放射のうち、約65%が[[熱]]となり、地球の気候に大きな影響を及ぼしている（[[地球のエネルギー収支]]参照）。
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| − | == 脚注 ==
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| − | <references/>
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| − | == 関連項目 ==
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| − | * [[太陽光]] - 太陽放射を視覚的に捉えた表現。特に太陽から出る光（紫外線・可視光線・赤外線）のことを指す。
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| − | * [[太陽熱]] - 太陽放射によって発生する熱。
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| − | * [[放射強制力]] - 地球に出入りするエネルギーが地球の気候に対して持つ放射の大きさ。
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| − | * [[太陽ニュートリノ問題]] - 太陽から放出されるニュートリノの観測値に関する問題。
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| − | * [[太陽変動]] - 太陽活動の周期的変化。
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| − | * [[太陽風]] - 太陽から放出される粒子。
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| − | ** [[コロナ質量放出]] - 太陽から電子・陽子が大量に放出される現象。
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| − | ** [[オーロラ]] - 太陽から放出される電子が地球の大気に入って起こる現象。
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| − | ** [[太陽フレア]] - 太陽の表面で起こる爆発。
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| − | ** [[太陽陽子現象]] - 太陽から放出される陽子が地球の大気に入って起こる現象。
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| − | ** [[日射計]] - 太陽放射を観測する計器。
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| − | * [[フラウンホーファー線]] - 太陽放射の中の、可視光スペクトル中に存在する暗線のこと。
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| − | === 外部リンク ===
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| − | * {{EoE|Solar_radiation|Solar radiation}}
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| − | * [http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/ftpsolarirradiance.html Total solar irradiance data archive 1978-2007] [[国立地球物理学データセンター]]のウェブサイト {{en icon}}
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| − | * [http://www.macaulay.ac.uk/LADSS/papers.html?2002 A Comparison of Methods for Providing Solar Radiation Data to Crop Models and Decision Support Systems], Rivington et al. {{en icon}}
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| − | * [http://www.macaulay.ac.uk/LADSS/papers.html?2005 Evaluation of three model estimations of solar radiation at 24 UK stations], Rivington et al. {{en icon}}
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| − | * [http://bass2000.obspm.fr/solar_spect.php High resolution spectrum of solar radiation] [[パリ天文台]]のウェブサイト {{en icon}}
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| − | * [http://www.spectralcalc.com Solar Position Calculator] 太陽の位置などを計算 {{en icon}}
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| − | * [https://web.archive.org/web/20040213233926/http://avc.comm.nsdlib.org/cgi-bin/wiki_grade_interface.pl?Measuring_Solar_Radiation Measuring Solar Radiation] National Science Digital Libraryのレッスン内容 {{en icon}}
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| − | * [http://websurf.nao.rl.ac.uk/surfbin/first.cgi Websurf astronomical information ] 太陽、月の位置や高度などを計算 {{en icon}}
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| − | * [http://herbert.gandraxa.com/herbert/lod.asp Daylength] 日照時間を計算 {{en icon}}
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| − | * [http://www.ecy.wa.gov/programs/eap/models/solrad.zip An Excel workbook] 太陽の位置と太陽放射量を計算。 {{en icon}} [http://www.ecy.wa.gov/programs/eap/models.html Greg Pelletier]による。
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| − | * [http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/ DOE information] 太陽スペクトルの観測や測定について
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| − | * [http://www.astm.org/cgi-bin/SoftCart.exe/STORE/filtrexx40.cgi?U+mystore+eteh4957+-L+G173NOT:(STATUS:%3CNEAR/1%3E:REPLACED)+/usr6/htdocs/astm.org/DATABASE.CART/REDLINE_PAGES/G173.htm ASTM Standard] アメリカ合衆国各地の太陽スペクトル
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| − | * [http://solardat.uoregon.edu/SolarRadiationBasics.html Solar radiation basics] University of Oregon Solar Radiation Monitoring Laboratory, Last revised: March 16, 2002
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| − | {{太陽}}
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